Zhruba 600 let před Kristem zemřel násilnou smrtí poblíž dnešního britského městečka Heslington člověk, jehož tělo se začalo po pohřbu zcela přirozeně rozkládat - maso a všechny vnitřní orgány se změnily postupem doby v blátivou hmotu, která splynula se zemí, vlasy se rozpadly na prach a zbyla jen ne zcela zachovalá kostra. Něco však bylo výjimečné. V lebeční klenbě se přes propast více než dvou tisíců let záhadně uchoval kus mozkové tkáně.

Mozková tkáň se běžně rozpadá jako první

Objev takzvaného heslingtonského mozku - jednoho z nejstarších vzorků lidské nervové tkáně, jaký byl kdy nalezen - postavil vědce před otázku, jak je něco takového vůbec možné. Nyní se zdá, že po mnohaletém výzkumu tkáňových bílkovin našel mezinárodní vědecký tým alespoň částečnou odpověď. Ta by měla prohloubit i naše poznání, jak zdravé (i nemocné) lidské mozky skutečně fungují. Své závěry vědci zveřejnili ve studii publikované v odborném titulu Interface, na niž upozorňuje internetový agregátor zpráv o vědeckých objevech Science Alert.

Za běžných okolností by se měla mozková tkáň začít rozkládat těsně po smrti, přičemž její rozpad je ve srovnání s jinými částmi těla obzvlášť rychlý. Na likvidaci buněčné mozkové infrastruktury se přitom podílejí různé enzymy, které začnou trávit buněčné membrány a pak buňky prolomí. Tento proces obvykle začíná právě v mozku a v játrech - v játrech proto, že jsou bohatá na enzymy určující většinu biochemických procesů a chemických reakcí v těle (základní složku enzymů tvoří bílkoviny neboli proteiny), v mozku z důvodu, že má vysoký obsah vody.

Když tedy britští archeologové narazili při vykopávkách artefaktů z doby železné na částečně zachovalou lebku muže středního věku, v níž spatřili seschlé zbytky čehosi, co i přes dlouhé věky vypadalo zjevně jako lidský mozek, pochopitelně je to šokovalo. 

Nejspíš ho oběsili

Podle radiokarbonové metody datování vydechl muž naposledy někdy mezi lety 673 a 482 před naším letopočtem. Příčinou jeho smrti byla s největší pravděpodobností zlomenina krční páteře - přesně toho typu, k němuž dochází při popravě oběšením.

Kdo to opravdu byl a proč musel zemřít, se pravděpodobně s jistotou už nikdy nedozvíme. I samotná poprava je pouze zvažovanou nejpravděpodobnější variantou jeho konce. V každém případě však byla hlava oběti posmrtně oddělena několika řezy od těla a poté pohřbena do jámy, kde ji zcela zakryly jemnozrnné usazeniny.

Měkké tkáně se často zachovají tehdy, pokud se vysuší, zmrazí nebo pokud jsou udržovány v kyselém prostředí a v prostředí bez přístupu vzdušného kyslíku. Tento předpoklad by helsingtonská lebka splňovala, její záhadou ale bylo, proč se dochoval právě mozek a žádná jiná měkká tkáň ani vlasy.

Dochovaná matérie vypadá ze všech stran jako zkaramelizovaný kus mozkové hmoty, jenž je oproti lidskému mozku dospělého člověka jen o 80 procent menší. Materiál tvořící tuto hmotu připomíná nejvíc asi japonské tofu. Proč se právě tato tkáň dochovala a proč je tak zvláštní?

Aby vědci získali odpověď na tyto otázky, začali podrobně zkoumat dochované proteiny.

Proč mozek "přežil" popravu?

Na rozdíl od většiny lidských orgánů musí být mozek na buněčné úrovni velmi dobře vyživován, protože jeho úkolem je udržovat kontakty mezi množstvím složitě provázaných neuronů, tedy dlouhých a široce se větvících základních funkčních jednotek nervové tkáně, které spolu vzájemně komunikují prostřednictvím elektrických signálů.

V živých mozcích se o udržování buněk stará shluk středních buněčných vláken (intermediálních filament). To jsou pružná provazová vlákna soustředěná především kolem buněčného jádra, ale dosahující až k periferii buňky, jejichž úkolem je zajistit buňce pevnost. Podle vědců se zdá, že tato vlákna si za příznivých okolností mohou zachovat jistý stupeň integrity i dlouho poté, co se samotná buňka rozpadne na molekulární popel.

V případě heslingtonského mozku odhalila mikroskopie existenci stočených středních vláken, která svým tvarem připomínala dlouhá vlákna axonů (oněch větvovitých "výběžků" neuronů, sloužících u živého mozku k přenosu elektrického signálu), jen byly o něco kratší a užší. Přítomnost protilátek odpovídajících axonovým proteinům potvrdila, že v těchto vláknech byly kdysi skutečně uloženy právě tyto dlouhé neuronové výběžky.

Další analýza specifických ukazatelů protilátek ukázala, že se v heslingtonském mozku dochovalo nepřiměřeně vysoké množství nervových struktur patřících k astrocytům, tedy k "podpůrným buňkám", které zajišťují výživu neuronů.

Astrocyty i axony tvoří dohromady tzv. bílou mozkovou hmotu (její název se odvozuje právě od bílé barvy axonů), která se v koncovém mozku nachází pod šedou mozkovou kůrou. Proteinů tvořících šedou kůru bylo v heslingtonském mozku méně.

Možná do hlavy nalili konzervační roztok

Proč se právě dané konkrétní astrocyty nerozpadly, jak by mělo být obvyklé, nebude asi nikdy jednoduché přesně zjistit. V ostatcích nalezených při vykopávkách v britských bažinách nebyly nikdy odhaleny žádné známky konzervačních tříslovin, a byť pH u helsingtonského nálezu bylo spíš při dolní hranici, což svědčí o kyselejším prostředí, nebylo natolik nízké, aby vědci mohli přesvědčivě říct, že konzervaci mozku zajistila pouhá kyselost hrobu.

Další zkoumání se proto zaměřilo na dochované bílkoviny. Proteiny mají tu vlastnost, že se při setrvávání v relativně teplém prostředí začnou spojovat do stabilnějších struktur, aby se tak snadno nerozkládaly. Vědci tedy začali po dobu jednoho roku měřit rozklad proteinů v moderním vzorku mozkové tkáně a porovnávali ho s rozkladem proteinů v mozku z Heslingtonu. Výsledek je dovedl k úvahám, že na zachování heslingtonské mozkové hmoty měla vliv nějaká chemikálie, která během posmrtného stavu zablokovala působení destruktivních enzymů (proteáz štěpících bílkoviny) a umožnila bílkovinám spojit se do stabilnějších agregátů, které mohly v teplejším prostředí přetrvat.

"Data naznačují, že proteázy starověkého mozku mohla zastavit nebo zpomalit neznámá sloučenina, která byla zvnějšku rozprostřena do hlubších mozkových struktur," uvádějí ve své studii vědci. 

Podle nich je zřejmé, že na samotném mozku onoho nešťastníka ze starší doby železné nic zvláštního nebylo. Chemické procesy, které měly za normálních okolností rozštěpit proteinová vlákna vyživující astrocyty mozkové bílé hmoty, tedy zablokovalo něco z vnějšího prostředí - buď trvale, nebo alespoň dostatečně dlouho na to, aby se tyto proteiny shlukly do robustnější formy. Příčinou mohlo být třeba to, že dovnitř hlavy byl po smrti jejího nositele vlit nějaký konzervační roztok.

Mrtví učí živé

Byť se i tato teorie o "neznámém blokátorovi" může stále ještě ukázat jako chybná, nebyl dosavadní výzkum podle vědců vůbec zbytečný - studium způsobu, jakým proteinová střední vlákna vytvářejí stabilní agregáty, by totiž mohlo pomoci objasnit i to, kde a jak vznikají v živých mozcích destruktivní plaky způsobující různá neurologická onemocnění (například Alzheimerovu chorobu).

Lepší poznání fungování proteinů by také mohlo posloužit při lepší rekonstrukci dávno vyhynulých živočichů - i na fosiliích se čas od času najdou zlomky dochovaných bílkovin, z nichž bychom se mohli dozvídat víc a víc o jejich původní struktuře.

"Podivný mozek z Heslingtonu má ještě pár věcí, které nás musí naučit," uzavírá web Science Alert.